Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Хламкова Светлана Сергеевна

Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле
<
Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Хламкова Светлана Сергеевна. Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.13. - Москва, 2002. - 103 с. : ил. РГБ ОД, 61:02-5/2630-5

Содержание к диссертации

Введение

Раздел 1. Обзор литературы. Основные особенности непрерывных линий и процесса травления металлопродукции из коррозионностойких сталей 7

1.1. Оборудование технологических линий травления 7

1.2. Современные технологические процессы непрерывного травления 9

1.3. Дефекты металлопродукции после травления 12

1.4. Некоторые особенности структуры и свойств коррозионностойких сталей 13

1.5. Влияние печной атмосферы на образование окалины. Механизм окисления и структура окалины 15

1.6. Способы удаления окалины 21

1.7. Влияние различных видов обработки на коррозионную стойкость сталей и сплавов 26

1.8. Выводы по литературному обзору, постановка цели и задач исследования 29

Раздел 2. Оборудование, материалы и методики исследования 31

2.1. Общие соображения 31

2.2. Объект исследования 31

2.3. Оборудование и приборы 32

2.4. Методика определения скорости травления коррозионностойких сталей 36

2.5. Обработка результатов экспериментов 37

Раздел 3. Влияние пластической деформации растяжением и прокаткой на процесс травления окисленной металлопродукции из коррозионностойких сталей 41

3.1. Общие соображения 41

3.1.1. Влияние предварительной пластической деформации на поведение оксидных пленок 42

3.1.2. Механизм проникновения травильного раствора к металлической поверхности после пластической деформации 43

3.2. Влияние предварительной холодной пластической деформации окисленной стальной металлопродукции на скорость травления 44

3.3. Влияние предварительной деформации и травления на микрорельеф поверхности коррозионностойкой ленты 52

3.4. Выводы 65

Раздел 4. Изучение механизма влияния пластической деформации на разрушение окалины 66

4.1. Общие соображения 66

4.2. Механизм поведения оксидных пленок в процессе растяжения и упруго - пластического изгиба 67

4.3. Влияние степени деформации упруго - пластическим изгибом на процесс травления окисленных полос коррозионностойкой стали 12X18Н9 68

4.4. Теоретический анализ упруго - пластического изгиба окисленных полос для удаления окалины 71

4.5. Механизм поведения оксидных пленок в процессе прокатки 78

4.4. Выводы 85

Раздел 5. Совершенствование непрерывной линии травления окисленной металлопродукции из коррозионностойких сталей 86

5.1. Общие соображения 86

5.2. Разработка новой технологической линии травления 87

Основные итоги выводы по работе 89

Приложения 91

Литература 95

Введение к работе

В настоящее время по металлургическому комплексу сохраняются проблемы качества металлопродукции, определяемые высокими затратами на производство; значительно возросло производство и потребление коррозион- ностойких сталей. Изделия из этих сталей выпускают с блестящей поверхностью, имеющей хороший внешний вид.

Важное место занимают мероприятия по уменьшению окалинообразо- ванию в прокатном производстве. Окалинообразование ощутимо влияет на технологию и технико-экономические показатели прокатного производства: снижает выход годного проката и понижает качество поверхности изделий, требует затрат труда и средств на очистку от окалины. В связи с этим процесс травления приобретает особое значение. Удаление окалины с поверхности сталей связано с рядом трудностей, так как в окалине наряду с оксидами железа содержатся оксиды легирующих элементов в форме шпинелей, которые трудно растворимы при травлении.

Механическое удаление окалины пескоструйным или дробеструйным способом является лишь предварительным этапом обработки поверхности проката, кроме того, при использовании этих способов возможно повреждение поверхности. После этого осуществляют дополнительное травление стального проката в кислоте или смеси кислот.

Применение высокоскоростных станов холодной прокатки, повышение требований к качеству поверхности полос и к оборудованию для очистки полос от окалины, введение и ужесточение норм по охране окружающей среды вызвали необходимость в совершенствовании технологии и конструкции оборудования для удаления окалины с поверхности проката.

Создание дорогостоящих систем очистки металлической поверхности из-за высокой стоимости нерентабельно, поэтому снижение выбросов в окру-

Влияние печной атмосферы на образование окалины. Механизм окисления и структура окалины

Для повышения коррозионной стойкости и создания гомогенной структуры сталь подвергают термической обработке.

Согласно современным представлениям окисление металла происходит следующим образом: атомы металла и кислорода движутся навстречу друг другу сквозь непрерывно утолщающийся слой окалины. Атомы металла, продиффундировавшие к внешней поверхности, вступают во взаимодействие с кислородом и из-за избытка кислорода и недостатка металла образуют высший оксид - Ре203. В свою очередь атомы кислорода, продиффундировав через слои окалины к внутренней поверхности, взаимодействуют с не окисленным металлом и образуют низший оксид - РеО [5].

В зависимости от состава стали и состояния ее поверхности, температуры и продолжительности окисления, содержания кислорода в окружающей среде и некоторых других факторов на поверхности стали могут образовываться оксиды различного состава и строения. При низких температурах (15(Н400С) в атмосфере сухого воздуха возникают оксидные пленки толщиной 2-10 нм. При нагреве на воздухе до 700С и выше образуются оксвды толщиной 100 нм и выше, называемые окалиной. Окалина на поверхности коррозионностойких сталей образуется в процессе горячей прокатки, термообработки, а также при контакте сталей с воздушной атмосферой. В условиях высокотемпературного окисления (выше 570С) при избытке кислорода и достаточно быстром охлаждении на поверхности металла образуется окалина, состоящая из трех оксидов железа: вюстита РеО , магнетита РезОд и гематита Ре203. В этом случае оксиды располагаются слоями параллельно поверхности металла, при этом наружный, наиболее богатый кислородом слой, состоит из гематита, средний - из магнетита и внутренний, непосредственно прилегающий к металлу, - из вюстита [26].

Вюстит РеО - черные кристаллы с кубической решеткой, плотность 5,7 г/см3, хорошо растворяется в кислотах. Слой вюстита характеризуется большей пористостью, чем слои других оксидов железа, и малой прочностью. Вюстит устойчив при температуре выше 570С, а при более низкой превращается в магнетит и металлическое железо. Максимум скорости реакции этого превращения находится при 480С, а при температуре ниже 300С скорость реакции незначительна. Вюстит составляет 50 - 60 % толщины всего слоя окалины. Появление этого слоя в окалине способствует резкому увеличению скорости окисления. Природа вюстита способствует реакциям в кислых растворах. В серной и соляной кислотах он растворим практически полностью. Слой вюстита очень пластичен, обладает высокой адгезионной способностью. При комнатной температуре вюстит достаточно хрупок.

Магнетит Ре304 - черные кристаллы с кубической решеткой, плотность 5,2 г/см3. Магнетит более хрупок, чем вюстит, и значительно медленнее растворяется в кислотах. Слой магнетита составляет 50-40 % толщины всего слоя окалины и имеет структуру типа шпинели. Он ферромагнитен, обладает электронной проводимостью.

Гематит Ре203 - устойчив в широком интервале температур вплоть до расплавления. Гематит образуется при нагревании магнетита в окислительной среде, не проводит электрический ток и составляет 5-10 % толщины всего слоя окалины. Вюстит обладает ионно-электронной проводимостью, имеет кубическую решетку, наиболее легко растворим в минеральных кислотах, в то время как магнетит и гематит растворяются хуже. Это обстоятельство весьма существенно для удаления окалины с поверхности стали с помощью травления.

Строение окалины связано с изменением удельного объема при окислении металла. Образующиеся на металле оксиды, могут занимать меньший либо больший объем, чем металл. В некоторых случаях структура окалины такова, что условия для протекания диффузии практически отсутствуют и в связи с этим процесс окисления не получает развития, а образовавшаяся окалина хорошо предохраняет металл от дальнейшего окисления [5].

На процесс образования окалины, кроме температуры, влияет ряд факторов: состав газовой атмосферы (присутствие паров воды, продуктов горения топлива - пары воды и углекислота также окисляют металл), неравномерность поступления кислорода, химический состав стали (вид и содержание легирующих элементов). По этим причинам техническая окалина, образующаяся на поверхности стальных полос после обработки их при высокой температуре, представляет собой, как правило, смесь различных фаз. При этом толщина и структура окалины определяются условиями процесса обработки. Следует также учитывать, что в процессе горячей прокатки имеющаяся на поверхности полос окалина неоднократно разрушается и восстанавливается. На полосах, предназначенных в последующем к травлению и холодной прокатке, окалина удаляется гидросбивом перед чистовой группой клетей стана горячей прокатки, а затем вновь образуется при прохождении полосы через чистовые клети и участок охлаждения перед моталками, а также в процессе охлаждения свернутой в рулон полосы. Подобную подлежащую травлению окалину называют обычно воздушной. В структуре воздушной окалины различают несколько типов.

Структура типа I - окалина, состоящая из магнетита с рассеянной мелкодисперсной фазой металлического железа. Такая структура является следствием глубокого распада вюстита и в практических условиях и характерна для располагающихся в середине рулона и медленно охлаждающихся участков широкой полосы. В некоторых случаях в структуре имеется небольшое количество не распавшегося вюстита, что определяется ускоренным охлаждением рулонов или относительно небольшой массой рулона. Структура типа II - двухслойная окалина со слоем прилегающего к металлу вюстита и слоем магнетита. Иногда окалина не имеет признаков ясно выраженной слоистости. Такая структура характерна для участков широких полос, где охлаждение в рулоне идет более интенсивно. Структура типа III - двухслойная окалина с основным слоем магнетита, на котором имеется тонкий наружный слой гематита, обусловливающий темную окраску кромок полосы. Структура типа IV - так называемая «сендвичевая» с тремя слоями: наружный - магнетит, средний - вюстит, внутренний - магнетит. Такая структура наблюдается после прокатки на поверхности узких полос, подвергающихся ускоренному охлаждению. Наличие легирующих элементов в стали при нагреве приводит к образованию сложной многокомпонентной окалины. Точно определить структуру и состав окалины на хромоникелевых сплавах затруднительно. На хромоникелевых коррозионностойких сталях шпинельные структуры могут представлять собой следующие оксиды: РезОд, РеО Сг203, N0 Ре20з, N0 Сг20з или твердые растворы этих четырех оксидов. Образование шпинелей, по-видимому, благоприятно влияет на сопротивление сплавов окислению. При охлаждении проката происходит распад вюстита на магнетит и железо. Такая окалина не имеет явно выраженной слоистости и характерна для участков проката, где охлаждение происходит более интенсивно. Поскольку компоненты окалины различаются по прочности, общие механические свойства окалины в значительной степени зависят от ее фазового состава. С ростом толщины окалины прочность ее сцепления с металлом резко уменьшается.

Влияние предварительной холодной пластической деформации окисленной стальной металлопродукции на скорость травления

Коррозионностойкая сталь после холодной пластической обработки имеет повышенную внутреннюю энергию, благодаря чему она в известной мере нестабильна и обладает повышенной склонностью к коррозии [98]. Поэтому весьма важно, каким образом предварительная механическая обработка (наклеп) будет влиять на ее склонность к коррозии. Аустенитные стали в закаленном состоянии, имеющие максимальную вязкость, хорошо штампуются, и в то же время подвергаются наклепу.

Незначительная пластическая деформация приводит к интенсивному упрочнению металла, особенно его поверхностного слоя, и при практически любой операции холодной обработки может привести к повреждениям поверхности металла в виде задиров, царапин, ссадин и забоин. Шероховатая поверхность благоприятна для развития коррозии.

При гибке труб на поверхности металла возникают растягивающие напряжения. Под их действием в некоторых средах наблюдают коррозионное растрескивание - хрупкое разрушение, вызванное появлением коррозионных трещин [96, 97]. В зарождении коррозионных трещин имеет большое значение состояние поверхностного слоя, особенно наличие оксидных пленок и растягивающих напряжений. Растягивающие напряжения нарушают сплошность оксидной пленки, и в местах ее разрыва происходит интенсивное растворение металлической поверхности, в результате которого возникает коррозионная трещина [98]. Шлифование поверхности аустенитной стали (после закалки 1050С) вызывает ее коррозионное растрескивание из-за высокого уровня растягивающих напряжений на поверхности, тогда как удаление Электр ополированием слоя толщиной 250 мкм снимает вызванный шлифованием отрицательный эффект. Опасность коррозионного растрескивания заключается в том, что при отсутствии заметных видимых изменений в процессе эксплуатации металл может внезапно разрушиться за очень короткое время [96,98].

Установлено, что после штамповки сталь 12Х18Н10Т корродирует немного больше, чем в состоянии поставки. Так, например, в кипящей 40 % азотной кислоте в состоянии поставки скорость коррозии равна 0,0604 г/м2 ч, после первой штамповки 0,0654 и после второй 0,0688 г/ м2 ч [1]. Эта же сталь в 98 % кипящей азотной кислоте в состоянии поставки корродирует со скоростью, равной 5,820 г/ м2 ч, а после первой и второй штамповки 5,980 и 6,260 г/ м2 ч соответственно.

В работе [2] показано, что деформация обжатием перед отпуском повышает устойчивость стали Х18Н10Т и межкристаллитной коррозии. В работе [74] исследовали деформацию образцов углеродистой стали с окалиной путем их растяжения с постоянной скоростью при комнатной температуре [74]. Наблюдение за поведением окалины в процессе деформации производили с помощью микроскопа МБС - 2. Исследования показали, что окалина отслаивается даже на недеформированном образце. При деформации образцов с окалиной, имеющей достаточное сцепление с металлом, уже при вост=0,4-0,5% окалина отделяется от поверхности металла без заметного предварительного трещинообразования. Расчеты показали, что внутренний слой окалины FeO при комнатной температуре находится в состоянии растяжения с Вокалины -1,65%; в то же время наружный слой БезОд находится в состоянии сжатия с величиной деформации вокалины =0,65%. Таким образом, окалина вследствие многослойной структуры испытывает значительные изгибающие напряжения, вызывающие ее отслаивание от металлической поверхности даже в недеформированном состоянии. Очевидно, механическое воздействие на поверхность стали вызывает перестройку приповерхностных слоев, что ослабляет связь окалины и оксидов с металлической поверхностью. В свою очередь, предварительная деформация должна стимулировать процесс растворения окалины. Выводы по литературному обзору, постановка цели и задач исследования 1. Для удаления окалины с коррозионностойких сталей применяют травление в растворах кислот и расплавах щелочей. 2. Для травления коррозионностойких сталей наиболее эффективны растворы серной, азотной и смеси азотной и соляной кислот. 3. Механические способы для удаления окалины с поверхности коррозионностойких сталей после горячей обработки металлов давлением не используются и требуют больших финансовых затрат. 4. В линиях травления коррозионностойких сталей механизмы удаления окалины не предусмотрены, а предварительная холодная деформация растяжением, прокаткой, пластическим изгибом окисленных материалов перед травлением не применялась. 5. Нет установившегося мнения о влиянии холодного пластического деформирования окисленных материалов на процесс травления коррозионно- стойких сталей с целью повышения качества поверхности. В настоящей работе поставлена цель: усовершенствовать линию непрерывного травления для повышения качества поверхности на примере технологической линии травления ленты из коррозионностойких сталей 12Х18Н10Т, 12Х18Н9 и 12X17 листопрокатного цеха ОАО «Московский металлургический завод «Серп и молот». Для достижения этой цели решались следующие задачи: 1. Введение в линию непрерывного травления деформирующего модуля без нарушения технологической целостности последующих операций. 2. Теоретическое обоснование расчетных схем для деформирующего модуля и определения оптимальных режимов деформации для металлических материалов.

Влияние степени деформации упруго - пластическим изгибом на процесс травления окисленных полос коррозионностойкой стали 12X18Н9

Деформация увеличивает съем окалины до 12 % в условиях растяжения стали 12Х18Н10Т и до 37,7 % стали 12X17; в условиях прокатки съем окалины увеличивается до 8 и 54 % для аустенитной и ферритной сталей соответственно. Уменьшение диаметра валков влияет на процесс травления: съем окалины снижается. При прокатке на стане с диаметром валков 55 мм съем окалины в среднем составляет 17 %, а на стане с диаметром валков 175 мм - 39 %. Это можно объяснить уменьшением протяженности очага деформации и среднего давления прокатки. Увеличение длины очага деформации уменьшает съем окалины приблизительно до 45 и 17 % для сталей 12Х18Н10Т и 2X17 соответственно. Рост диаметра валков от 55 до 175 мм уменьшает съем окалины за счет увеличения длины дуги и снижения среднего давления.

Одно из важнейших требований к качеству поверхности металлопродукции - ее шероховатость. Травление после предварительной пластической деформации оказывает влияние на шероховатость поверхности образцов.

Под качеством металлической поверхности понимают совокупность данных о геометрии поверхности, механических, физических и химических свойствах тонких поверхностных слоев [77]. Отклонение реальной поверхности изделий от идеальной геометрической плоскости связано с наличием неровностей, которые могут быть макро-, микро- и субмикрогеометрического порядка. Природа возникновения каждого их них различна. Главными источниками макро- и микроскопических неровностей поверхности (нерегулярные отклонения формы, волнистость и микрорельеф) являются окончательные операции механической обработки. Возникновение субмикроскопических неровностей поверхности зависит от природы и структуры металла или сплава. Особенно следует отметить, что геометрические параметры поверхности и состояние металла в поверхностном слое взаимосвязаны между собой.

Как показано в гл. 3 предварительная пластическая деформация корро- зионностойкой ленты повышает эффективность травления в растворе азотной кислоты. С целью выяснения причин такого влияния в настоящем разделе проведены исследования по влиянию способа и степени предварительной деформации ленты из аустенитной стали 12Х18Н10Т и аустенитно-ферритной 12X17 и последующего травления в азотной кислоте на микрорельеф поверхности.

Способы подготовки исследуемых образцов, условия деформирования и методика проведения травления описаны в разделе 2. После деформации и травления на образцах исследуемых сталей с помощью профилографа - про- филометра завода «Калибр» модели 170622 снимали профилограммы вдоль, перпендикулярно и под углом 45 0 по направлению к поверхности. Увеличение составляло 20000 раз.

О микрорельефе поверхности судили по значениям Яа - среднеквадратичному отклонению шероховатости поверхности, которые рассчитывали по ГОСТ 2788 - 59. Результаты исследований приведены в табл. 10 и 11 и на рис. 8,9. Данные таблиц показывают, что на исследованных образцах сталей 12Х18Н10Т и 12X17 изменение рельефа поверхности до и после травления зависит от способа и степени деформации, а полученные закономерности имеют одинаковый характер, слабо зависящий от способа снятия профило- граммы по отношению к направлению поверхности. Вместе с тем, для фер- ритной стали 12X17 наблюдаются меньшие значения Яа после травления по сравнению с аустенитной сталью 12Х18Н10Т. Обращает на себя внимание тот факт, что диаметр валков практически не оказывает влияния на полученные результаты. Следует отметить также, что способ деформации оказывает различное влияние на изменение величины Яа до и после травления. На рис.8 представлено изменение Яа до и после травления стали 12Х18Н10Т с изменением степени предварительной деформации. Как видно из данных рис. 8 деформация растяжением и прокаткой до 4 % практически не изменяет микрорельефа поверхности. С дальнейшим увеличением степени деформации до 10 % деформация растяжением увеличивает величину Ла с 0,38 до 0,56 мкм (кривая 1). Для этого же интервала прокатка образцов на стане с диаметром валка 175 мм практически не изменяет исходного рельефа поверхности (кривая 2). Аналогичные результаты получены и для прокатки с диаметром валка 55 мм (табл. 10). Осмотр поверхности образцов на бинокулярной лупе МБС - 6 при увеличении в 60 показал существенное влияние вида деформации на сплошность окалины. После деформации прокаткой на 6 % в окалине появляются трещины длиной до 2 мм, расположенные перпендикулярно направлению прокатки. Для этой же величины деформации растяжением поверхность окалины покрывается сеткой мелких трещин. Характерно, что общая протяженность трещин в окалине (или общая площадь обнаженной металлической поверхности) составляет приблизительно 20 % от площади всей поверхности. Можно полагать, что появление сетки мелких трещин обуславливает возрастание шероховатости поверхности в условиях деформации растяжением. При прокатке происходит уплотнение слоя окалины, что не вызывает изменения шероховатости. Травление образцов исследуемой стали в 10 % растворе HN03 приводит к снижению шероховатости поверхности (кривые Г и 2 ). Интенсивность снижения величины Ra после прокатки несколько ниже по сравнению с образцами после деформации растяжением. Однако, независимо от вида деформации при значениях 8 - 10 % величины Ra сближаются до значений 0,11 - 0,14 мкм, что почти в три раза меньше по сравнению с не деформированными образцами. Аналогичные результаты наблюдаются для ферритной стали 12X17, исходный микрорельеф поверхности которой до и после травления несколько меньше по сравнению со сталью 12Х18Н10Т (табл. 11).

Теоретический анализ упруго - пластического изгиба окисленных полос для удаления окалины

Увеличение степени деформации контактных поверхностей приводит к разрушению оксидных пленок.

В условиях совместного пластического деформирования процесс прокатки заготовки с наружными слоями из оксидов представляет собой следующее. Первая стадия характеризуется развитием механической связи между слоями, обжатием неровностей поверхностных слоев, частичным разрушением оксидных пленок. Вторая стадия в результате уменьшения свободной энергии контактирующих поверхностей приводит к появлению вблизи границы раздела дислокационных зон. На третьей стадии в результате диффузионных процессов, вызванных воздействием температуры и усиленным появлением дефектов строения вблизи границ раздела слоев, происходит измельчение и «рассасывание» частиц оксидных пленок. При дальнейшей деформации увеличение контактной поверхности приводит к образованию и расширению трещин в окалине.

Для активирования контактной поверхности атомам металла, связанным с атомами кислорода, необходимо сообщить дополнительную энергию, достаточную для разрыва их связей с атомами кислорода. Источником этой энергии могут быть дефекты кристаллической решетки, выходящие на контактные поверхности.

С увеличением степени деформации, а следовательно и давления, слои окалины утончаются и прочность их соединения падает.

Знание влияния окалины на характер течения металла позволяет в некоторой степени управлять процессами трения на контакте. Так, изменяя толщину слоя окалины, время (скорость) деформирования следует добиваться того, чтобы плоскость пластического контакта проходила по окалине. В этом случае контактное трение будет наименьшим.

Увеличение обжатия приводит к некоторому росту и горизонтальных и вертикальных нормальных напряжений на входе в очаг деформаций для каждого слоя заготовки, а на выходе из него - лишь для мягкого металла (окалины). При этом значения нормальных напряжений в твердом слое на выходе из очага деформации существенно снижаются и становятся отрицательными.

Увеличение обжатия приводит к увеличению касательного напряжения трения т. При этом для деформации 6 % возникает максимальный сдвиг, что вызывает разъединение разнородных материалов на выходе из очага деформации. 1. При упруго - пластическом изгибе скорость травления коррозионно- стойкой стали 12X18Н9 максимальна при степени деформации 2 %. 2. Расчетным путем показано, что при деформация 11 - 12 % в процессе правки полос 9 -ти роликовая машина является наиболее эффективной, при степени деформации 6 - 7 % - наиболее эффективна 17 -ти роликовая машина. 3. С увеличением степени деформации (а, следовательно, и давления) слои окалины утончаются и прочность их соединения с металлом падает. 4. Увеличение обжатия приводит к увеличению контактного напряжения трения. 5. При деформации 6 % возникает максимальный сдвиг, который приводит к разъединению окалины и металлической поверхности на выходе из очага деформации. Раздел 5. Совершенствование непрерывной линии травления окисленной металлопродукции из коррозионностойких сталей. 5.1. Общие соображения. Очистка металла от окалины является необходимой операцией в технологических процессах подготовки поверхности. В основе подготовки металлической поверхности лежит преимущественно химическое растворение окалины в растворах кислот или щелочей. Существующие методы совершенствования процессов травления сводятся к изменению состава и режима травления. Однако процесс травления не всегда обеспечивает высокое качество поверхности, а применяемые реактивы необходимо подвергать нейтрализации, регенерации, что требует дополнительных затрат. Существующая линия травления окисленных металлических материалов (листов, тонких полос, проволоки, прутков, плит и других изделий) ОАО «Серп и молот» содержит травильную и промывочную ванны, ванны для отбеливания металла и пассивирования, устройства для протирки и сушки. После окисления металлические материалы очищают от оксидов травлением перед последующим проведением технологических процессов, например, прокатки, волочения, нанесения гальванических и лакокрасочных покрытий. Исследования показали, что процесс травления окалины зависит от предварительной холодной деформации окисленного металла. Сортамент окисленных металлов определяет состав оборудования деформирующего модуля. Для обработки полос - это прокатный стан, для проволоки лент и сложных профилей - устройство для пластического растяжения, для плит - многороликовая машина пластического изгиба. Для совершенствования технологической линии травления ОАО Металлургический завод «Серп и молот» перед травлением окисленного металла вводится деформирующий модуль. Вид деформирующего модуля создает за один проход холодную деформацию в пределах 0,2 -6%. Применение модернизированной линии травления значительно повышает скорость травления металлических материалов при одновременном улучшении качества поверхности, сокращает время травления до полного удаления окалины, а также повышает производительность технологического процесса подготовки поверхности. Предварительная холодная пластическая деформация материала перед травлением обеспечивается деформирующим модулем (рис.18). Вид деформирующего модуля определяется формой материала. Для обработки проволоки, тонких лент, прутков и профилей деформирующий модуль выполнен в виде растяжной машины, так как именно растяжение дает возможность подвергать окалину и поверхность материала пластической деформации. Прокатная клеть и правильная машина изгибом, в данном случае, менее эффективны.

Похожие диссертации на Совершенствование линии травления металлопродукции из коррозионностойких сталей в металлургическом цикле